金属热处理

作者：梁怀南, 刘志奇, 陈东良, 宋建丽, 林乃明

单位：1.太原科技大学 机械工程学院, 山西 太原 030024;；2.北京信息科技大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100192;；3.太原理工大学 新型碳材料研究所, 山西 太原 030024

关键词：电火花成形,激光加工,45钢,石墨电极,微凹坑,微凸起

基金：国家自然科学基金(51975396);山西省留学回国人员科技活动择优项目(20200023);山西省应用基础研究计划(201901D111063);山西省高等学校科技成果转化培育项目(2020CG020);山西省回国留学人员科研项目(2021-138)

在石墨电极表面制备了直径分别为ø100、ø200和ø300 μm且具有规则形貌的圆形微凹坑阵列,并使用该电极在45钢表面利用电火花成形工艺(Electrical discharge machining,EDM)制备出微凸起阵列压印模具,研究了加工电流对其表面性能的影响。采用超景深显微镜和扫描电镜对经电火花加工处理后的石墨电极和45钢试样的表面形貌进行了分析,同时采用洛氏硬度计、粗糙度测试仪和精度为0.01 mg的电子天平秤等设备对45钢表面微凸起阵列进行了检测,并讨论了加工电流对45钢的材料去除率(Material removal rate,MRR)和石墨电极的电极耗损率(Electrode wear rate,EWR)之间的影响规律。结果表明,电火花反刻原理可以在45钢表面形成尺寸相对应的微凸起阵列形貌,并得到较高的表面显微硬度和表面粗糙度值,随着电火花加工电流的增大而增大,其中,ø200 μm微凸起试样得到了最大显微硬度,为34 HRC,同时,ø300 μm微凸起试样得到了最大表面粗糙度值12.56 μm。此外,当试样微凹坑或微凸起直径一定时,随着加工电流的增大,MRR和EWR值也会随之增大。

来源：2022年第3期

《金属热处理》期刊编辑部

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